ES2311285T3 - Hornos de camaras con juntas de dilatacion mejoradas y ladrillos destinados a su realizacion. - Google Patents

Abstract

Un horno de fuego móvil que comprende una pluralidad de tabiques interiores (3, 4) que forman una serie de cámaras (1, 10, 11, 12) de cocción distintas y alvéolos (2) dentro de estas cámaras, comprendiendo dichos tabiques (3, 4) paredes transversales (4) para separar dichas cámaras y tabiques huecos (3) para separar los alvéolos (2), por lo menos uno de dichos tabiques interiores (3, 4) estando formado de una pluralidad de ladrillos (15, 16, 17) de material refractario que incluye por lo menos un primer (15a), un segundo (15b) y un tercer (15c) ladrillo, comprendiendo cada uno por lo menos dos caras laterales (151) opuestas, colocadas paralelamente en el sentido del largo L del tabique, dos caras finales (152, 152'') opuestas y dos caras de unión (153, 156) opuestas y comprendiendo cada uno por lo menos una superficie plana (154, 157), estando el primer (15a) y el segundo (15b) ladrillo colocados arriba o abajo del tercer ladrillo (15c) y colocados de manera que sus caras finales una frente a otra estén separadas por un espacio (13, 14) de ancho J, caracterizado porque el primer ladrillo (15a) comprende por lo menos una primera cavidad (158d) en la cara de unión frente al tercer ladrillo (15c), teniendo dicha cavidad (158d) una dimensión E en el sentido del largo L del tabique, porque el tercer ladrillo (15c) comprende por lo menos un primer saliente (155d) en su cara de unión frente al primer ladrillo (15a), teniendo dicho primer saliente (155d) una dimensión B en el sentido del largo L del tabique y estando encajado en dicha cavidad, porque, de manera que sean posibles desplazamientos relativos entre el primer y el segundo ladrillo en el sentido del largo del tabique durante la utilización del horno, dicha dimensión E de dicha cavidad (158d) es más grande que dicha dimensión B de dicho primer saliente (155d), y porque, de manera que se forme un tope para dicho saliente del lado de dicho espacio, dicha cavidad (158d) está separada por una distancia determinada Se de la cara final (152) adyacente a dicho espacio (13, 14).

Description

Hornos de cámaras con juntas de dilatación mejoradas y ladrillos destinados a su realización.

Ámbito técnico

La invención se refiere al campo de los hornos de cámaras llamados "de fuego móvil" ("ring furnace" en inglés) para la cocción de bloques carbonados, y particularmente los hornos de cámara de tipo abierto. La invención se refiere más particularmente a los tabiques de estos hornos (particularmente a los tabiques huecos y a las paredes transversales) y a los ladrillos utilizados en estos tabiques.

Estado de la técnica

Los hornos de fuego móvil de cámaras de tipo abierto son bien conocidos y están ampliamente descritos particularmente en las solicitudes de patentes francesas FR 2 600 152 (correspondiente a la patente americana US 4 859 175) y FR 2 535 834 (correspondiente a la solicitud británica GB 2 129 918).

Un horno de fuego móvil comprende una sucesión de cámaras alineadas, estando cada cámara delimitada por paredes transversales y comprendiendo una pluralidad de alvéolos de forma alargada separados por tabiques calentadores huecos. Los tabiques de cámara están constituidos de ladrillos refractarios, tales como los descritos en las solicitudes internacionales WO 95/22666 y WO 97/35150.

La subida de temperatura de las cámaras durante los ciclos de cocción de bloques carbonados provoca una dilatación de los tabiques, que puede dañarlos o deformarlos o incluso deformar el revestimiento del horno. Para evitar esta dificultad, se sabe que se puede permitir que algunos ladrillos resbalen unos sobre otros y dejar un pequeño espacio llamado "junta de dilatación" entre ciertos ladrillos. Estas juntas absorben las dilataciones de los tabiques. Además, ciertas juntas se llenan de un material refractario compresible para volverlas más herméticas e impedir el paso del material de relleno (llamado material de sellado) contenido en los alvéolos durante la cocción de los bloques carbonados. Este tipo de junta hermética se utiliza particularmente en la unión entre los tabiques huecos y las paredes
transversales.

Sin embargo, las juntas de dilatación dejan de funcionar de manera satisfactoria cuando los hornos alcanzan dimensiones muy grandes, ya que los movimientos relativos entre ciertos ladrillos se vuelven lo suficientemente grandes para afectar la cohesión del tabique y deteriorar la estanqueidad de las juntas de dilatación herméticas. En este último caso, puede introducirse material de sellado en los tabiques por las juntas de dilatación, lo que puede llevar a una obturación del paso del humo, y entre los tabiques huecos y las paredes transversales, lo que limita aún más el movimiento de dilatación de estos tabiques.

Estas dificultades frenan el aumento de capacidad de los hornos de fuego móvil, la mejora de su rendimiento energético y la disminución de los costes de inversión.

El solicitante buscó los medios para resolver estos inconvenientes de la técnica anterior.

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Descripción de la invención

La invención tiene por objeto un horno de fuego móvil que comprende una pluralidad de tabiques interiores que forman una serie de cámaras de cocción distintas y alvéolos dentro de estas cámaras, teniendo dichos tabiques paredes transversales para separar dichas cámaras y tabiques huecos para separar los alvéolos, estando por lo menos uno de dichos tabiques interiores formado por una pluralidad de ladrillos de material refractario que incluye por lo menos un primer, un segundo y un tercer ladrillo, comprendiendo cada uno por lo menos dos caras laterales opuestas, colocadas paralelamente en el sentido del largo L del tabique, dos caras finales opuestas y dos caras de unión opuestas, y comprendiendo cada uno por lo menos una superficie plana, estando el primer y el segundo ladrillo situados arriba o debajo del tercer ladrillo y colocados de manera que sus caras finales una frente a otra estén separadas por un espacio de ancho J, caracterizado porque el primer ladrillo comprende por lo menos una primera cavidad en la cara de unión frente al tercer ladrillo, teniendo dicha cavidad una dimensión E en el sentido del largo L del tabique, porque el tercer ladrillo comprende por lo menos un primer saliente en su cara de unión frente al primer ladrillo, teniendo dicho primer saliente una dimensión B en el sentido del largo L del tabique y estando encajado en dicha cavidad, porque, de manera que sean posibles desplazamientos relativos entre el primer y el segundo ladrillo en el sentido del largo del tabique durante la utilización del horno, dicha dimensión E de dicha cavidad es más grande que dicha dimensión B de dicho primer saliente, y porque, de manera que se forme un tope para dicho saliente del lado de dicho espacio, dicha cavidad está separada por una distancia determinada Se de la cara final adyacente a dicho espacio.

Dicho espacio de ancho J forma una junta de dilatación, que absorbe los desplazamientos relativos entre el primer ladrillo y el tercer ladrillo en el sentido del largo del tabique, que se producen cuando los ladrillos de dilatan o se contraen bajo el efecto de las variaciones de temperatura del horno durante su utilización, y evita así la puesta bajo tensión del tabique. Estando los desplazamientos relativos limitados por el tope del lado de la junta, la cohesión y la solidez del tabique se mantienen durante los movimientos provocados por la dilatación y la contracción de los ladrillos. El saliente y la cavidad según la invención actúan como elementos de bloqueo flexible de los ladrillos.

La invención tiene también por objeto un ladrillo de material refractario, susceptible de ser utilizado en tabiques interiores de un horno de fuego móvil, que comprende por lo menos dos caras laterales opuestas, una primera cara final, una segunda cara final opuesta a la primera cara final, una primera cara de unión que comprende por lo menos una superficie plana y por lo menos un primer saliente y una segunda cara de unión opuesta a la primera cara de unión y que comprende por lo menos una superficie plana y por lo menos una primera cavidad, teniendo dicho saliente una dimensión B en una dirección paralela a dichas caras laterales, teniendo dicha cavidad una dimensión E en una dirección paralela a dichas caras laterales, caracterizado porque la dimensión E es más grande que la dimensión B, y porque dicha cavidad está separada por una distancia determinada Se de la primera cara final, y posee un fondo sensiblemente plano de ancho determinado.

La primera cavidad está típica y sensiblemente frente a dicho primer saliente. Dicho primer saliente está típicamente separado por una distancia determinada Sb de la primera cara final. Preferiblemente, el centro de dicha primera cavidad está desplazado de una distancia Cp con respecto al centro de dicho saliente.

En un modo de realización ventajoso de la invención, dicho primer saliente es una primera lengüeta derecha, que está colocada perpendicularmente a dichas caras laterales y cuyo ancho es igual a dicha dimensión B, y dicha primera cavidad es una primera ranura derecha, que está colocada perpendicularmente a dichas caras laterales y cuyo ancho es igual a dicha dimensión E. Según una variante de este modo de realización, el ladrillo comprende además otra ranura derecha, colocada perpendicularmente a dichas caras laterales, y el ancho E' de esta segunda ranura es más pequeño que dicha dimensión E. esta variante permite asociar el ladrillo según la invención a uno o varios ladrillos estándar en un tabique. Según una variante alternativa de la invención, el ladrillo comprende además una segunda ranura derecha, colocada perpendicularmente a dichas caras laterales, y el ancho E' de esta segunda ranura es sensiblemente igual a dicha dimensión E. Esta variante permite obtener un bloqueo flexible según la invención en los dos extremos del ladrillo. En estas variantes, la segunda ranura está típicamente en la misma cara de unión que la primera ranura derecha, pero puede eventualmente situarse en la cara de unión opuesta. La segunda ranura derecha está típicamente separada por una distancia Se' de la segunda cara final. El ladrillo según estas variantes comprende típicamente, además, una segunda lengüeta, colocada perpendicularmente a dichas caras laterales y situada en la misma cara de unión que la primera lengüeta. El ancho B' de esta segunda lengüeta es típica y sensiblemente igual a dicha dimensión B. La segunda lengüeta derecha está típicamente separada por una distancia determinada Sb' de la segunda cara final.

La invención tiene aún por objeto el uso de un horno de fuego móvil según la invención para la cocción de bloques carbonados.

La invención tiene aún por objeto un proceso de fabricación de bloques carbonados en el cual:

- se introducen bloques carbonados crudos en un horno según la invención;

- se efectúa un ciclo de cocción determinado;

- se retiran los bloques carbonados cocidos del horno.

La invención se describe detalladamente a continuación con ayuda de las figuras anexas relativas a modos de realización preferidos de la invención.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva, parcialmente detallada, de un horno de fuego móvil de cámaras abiertas.

La figura 2 muestra, vista desde abajo, un tramo de horno de fuego móvil.

La figura 3 muestra una unión de ladrillos según un modo de realización de la invención.

La figura 4 muestra un modo de realización ventajoso de los salientes y cavidades de ladrillos refractarios según la invención.

La figura 5 muestra la estructura de una pared transversal de un horno según la invención vista en perspectiva.

Las figuras 6 y 7 muestran ladrillos refractarios según un modo de realización de la invención, vistos en diferentes direcciones.

Tal como se muestra en las figuras 1 y 2, un horno de fuego móvil comprende una sucesión de cámaras (10, 11, 12,...) colocadas en serie. Cada cámara comprende una alternancia, en el sentido transversal (eje Y), de alvéolos (2) de forma alargada y de tabiques huecos (3) colocados en sentido longitudinal (eje X). A título de ejemplo, la línea punteada (1) de la figura 2 delimita una de las cámaras y muestra que comprende varios alvéolos (2) colocados en paralelo y separados por tabiques huecos (3). Las paredes transversales (4) separan las cámaras unas de otras.

Los alvéolos (2) están delimitados por tabiques huecos (3), pilares (5) paredes transversales (4) y un techo (25). Los tabiques huecos (3) y los pilares (5) de paredes transversales (4) forman paredes sensiblemente verticales; el techo (25) forma un fondo sensiblemente horizontal. Los tabiques huecos (3) comprenden paredes laterales (9) finas generalmente separadas por traviesas (7) y deflectores (8). Los extremos de los tabiques huecos (3) están encajados en las hendiduras (5') de las paredes transversales (4). Las hendiduras (5') están equipadas de aberturas o "ventanas" (6) con el fin de permitir el paso del gas circulante por los tabiques huecos (3) de una cámara a la siguiente. Los tabiques huecos (3) están equipados de medios de acceso (20) llamados "aberturas" que sirven particularmente para introducir medios de calentamiento (tales como los inyectores de quemador) (no se muestran) o racores de aspiración (23) conectados a un tubo (21) y conectados a un conducto principal (22) que bordea el horno.

Los hornos de fuego móvil comprenden una pluralidad de tabiques interiores (3, 4) que forman una serie de cámaras de cocción distintas y alvéolos dentro de estas cámaras. Estos tabiques interiores (3, 4) están general y esencialmente constituidos de ladrillos refractarios (15, 16, 17). Los ladrillos son típicamente a base de alúmina y de silicio. Los ladrillos pueden estar directamente en contacto (montaje "en seco") o un material de sellado puede interponerse entre los dos ladrillos. Varios de estos ladrillos comprenden salientes y cavidades de formas sensiblemente complementarias que se encajadas unas en otras, garantizando así un bloqueo de los ladrillos y una estabilización del tabique.

Las cámaras forman un largo tramo en el sentido F del fuego. Un horno de fuego móvil comprende típicamente dos tramos paralelos, teniendo cada uno un largo del orden unos cien metros. Los tramos están generalmente delimitados por paredes laterales (24).

Durante las operaciones de cocción, un flujo gaseoso constituido de aire, de gas de calentamiento, de vapores liberados por los bloques carbonados o de gas de combustión (o, lo más frecuentemente, de una mezcla de los mismos) circula, en el sentido del largo del horno (eje X), en una sucesión de tabiques calentadores huecos (3) que comunican entre ellos. Este flujo gaseoso se exhala antes de las cámaras activas y se aspira después de las mismas. El calor producido por la combustión de los gases se trasmite a los bloques carbonados (31) contenidos en los alvéolos (2), lo que provoca su cocción.

Un ciclo de cocción de bloques carbonados, para una cámara dada, comprende típicamente la carga de los alvéolos de esta cámara con bloques carbonados crudos, el calentamiento de esta cámara hasta la temperatura de cocción de los bloques carbonados (típicamente de 1100 a 1200ºC), el enfriamiento de la cámara hasta la temperatura ambiente que permite retirar los bloques carbonados cocidos y el enfriamiento de la cámara hasta la temperatura ambiente. El principio del fuego móvil consiste en efectuar sucesivamente el ciclo de calentamiento en las cámaras del horno por un desplazamiento de los medios de calentamiento (tales como rampas de quemadores) y medios de aspiración. Así, una cámara dada pasa sucesivamente por periodos de precalentamiento, de cocción y de enfriamiento. La figura 1 muestra un apilamiento típico de bloques carbonados (31) en un alvéolo (2), con un material de sellado (32), durante una operación de cocción de los mismos. El material de sellado es típicamente a base de polvo carbonado o de silicio.

La subida de temperatura del fuego durante un ciclo de cocción provoca la dilatación de los tabiques interiores (3, 4) del fuego. Para evitar dañar el horno durante esta dilatación, los tabiques huecos (3) están típicamente encajados en las hendiduras (5') de las paredes transversales (4) de manera que puedan desplazarse sin trabas significativas en las hendiduras durante las subidas y bajadas de temperatura del horno. Por ejemplo, se puede dejar un espacio, llamado "junta de dilatación", entre los tabiques huecos (3) y las paredes de las hendiduras (5'). Este espacio contiene generalmente un material refractario compresible, tal como una fibra cerámica refractaria, con el fin de volverlo hermético y evitar la introducción de material de sellado entre los tabiques huecos (3) y las paredes transversales (4). Con el mismo propósito, se puede dejar en las paredes transversales (4) juntas de dilatación (13, 14) formadas por un espacio vacío entre ciertos ladrillos.

Los ladrillos (15, 15', 15'') utilizados para la realización de las juntas de dilatación (13, 14) comprenden típicamente por lo menos:

- dos caras laterales (151) opuestas, típicamente planas y generalmente paralelas, que están destinadas a ser colocadas en el sentido del largo L de un tabique;

- dos caras finales (152, 152') opuestas, que son típicamente perpendiculares a las caras laterales (151), y destinadas a estar colocadas cada una frente a una cara final de ladrillos adyacentes en dicho tabique;

- una primera cara de unión (153) comprende por lo menos una superficie plana (154) y por lo menos un saliente (155) de forma determinada;

- una segunda cara de unión (156), opuesta a la primera cara de unión y comprende por lo menos una superficie plana (157) y por lo menos una cavidad (158) de forma determinada.

La superficie plana (154) de la primera cara de unión (153) es paralela a la superficie plana (157) de la segunda cara de unión (156).

Estos ladrillos tienen una longitud L1 (definida como la distancia entre las dos caras finales opuestas (152, 152')), un ancho L2 (definido como la distancia entre las dos caras laterales (151)) y un espesor L3 (definido como la distancia entre las superficies planas (154, 157) de las dos caras de unión opuestas (153, 156)). A título de ejemplo, las dimensiones típicas de los ladrillos según la invención son las siguientes: L1 de 200 a 400 mm, L2 de 200 a 300 mm y L3 de 80 a 150 mm cuando los ladrillos están destinados a paredes transversales (4); L1 de 200 a 400 mm, L2 de 80 a 150 mm y L3 de 80 a 150 mm cuando están destinados a tabiques huecos (3).

En el tabique, los salientes (155) de un ladrillo están incrustados en las cavidades (158) correspondientes de otro ladrillo, situado arriba o abajo en el tabique, lo que permite consolidar el tabique.

Cada uno de los salientes (155) tiene una dimensión B en una dirección paralela a las caras laterales (151) del ladrillo. La dimensión B puede ser distinta para cada saliente. La dimensión B está típicamente dada con respecto a la línea de unión de cada saliente (155) con la superficie plana (154) de la cara de unión (153) correspondiente o con relación a una línea equivalente a la línea de unión. De manera similar, cada una de las cavidades determinadas (158) tiene una dimensión E en una dirección paralela a las caras laterales (151) del ladrillo. La dimensión E puede ser distinta para cada saliente. La dimensión E está típicamente dada con respecto a la línea de unión de cada cavidad (158) con la superficie plana (157) de la cara de unión (156) correspondiente o con relación a una línea equivalente a la línea de unión. Cuando el ladrillo está colocado en el tabique, las dimensiones B y E están en el sentido del largo L del mismo.

Según la invención, para ciertos ladrillos, como lo muestra particularmente la figura 3, la dimensión E o E' de por lo menos una de dichas cavidades (158d, 158'd) es superior a la dimensión B o B' correspondiente al saliente correspondiente (155d, 155'd) de un ladrillo adyacente, colocado generalmente debajo del mismo, y el borde de la única o de cada una de las cavidades (158d, 158'd) está separado por una distancia determinada Se o Se' (respectivamente) de por lo menos una de dichas caras finales (152, 152'), a saber por lo menos la cara final situada del lado de dicho espacio (13, 14), de manera que se forme un tope. Las distancias determinadas Se y Se' están típicamente comprendidas entre el 10 y el 30% del largo L1 de los ladrillos correspondientes (15a, 15b).

El juego entre la cavidad (158d, 158d') y el saliente (155d, 155'd) correspondiente, es decir el suplemento dimensional de la cavidad con respecto al saliente, permite desplazamientos relativos del primer ladrillo con respecto al tercer ladrillo en el sentido del largo del tabique cuando los ladrillos del tabique se dilatan o se contraen bajo el efecto de las variaciones de temperatura del horno durante su uso. Estos desplazamientos hacen que varíe el ancho de la junta de dilatación, la cual absorbe así las variaciones de dimensión de los ladrillos del tabique.

El único o cada uno de los salientes correspondientes (155d, 155'd) pueden también estar separados por una distancia determinada Sb o Sb' (respectivamente) de la cara final correspondiente (152, 152'), que está destinada a ser adyacente a dicho espacio (13, 14). Las distancias determinadas Sb y Sb' están típicamente comprendidas entre el 10 y el 30% de la longitud L1 de dichos ladrillos (15a, 15b).

En el modo de realización de la invención que se muestra en la figura 3, dicha cavidad (158d, 158'd) no llega hasta la cara final opuesta a la junta, es decir que no desemboca en esta cara final.

Dichas dimensiones E y E' son preferiblemente inferiores a aproximadamente el 20% de la longitud L1 de los ladrillos, y típicamente inferiores al 15% de L1 aproximadamente, con el fin de evitar que se fragilicen.

En las figuras 3 y 5, los ladrillos 15a, 15b y 15c corresponden respectivamente a dichos primer, segundo y tercer ladrillo.

La junta de dilatación (13, 14) corresponde al espacio, de ancho J, entre la cara final del primer ladrillo (15a) y la cara final del segundo ladrillo (15b) frente al mismo. La junta de dilatación (13, 14) está preferiblemente situada sensiblemente en el centro del tercer ladrillo (15c) para simplificar la realización de la unión.

Un tabique comprende típicamente varias juntas de dilatación (13, 14), preferiblemente por lo menos una junta de dilatación por fila de ladrillos continua. El uso de varias juntas de dilatación para una misma fila de ladrillos permite distribuir la compensación de las dilataciones y evitar así una gran abertura entre los dos ladrillos que delimitan la junta, lo que podría fragilizar el tabique. En la práctica, como lo muestra la figura 5, es suficiente dejar juntas de dilatación sólo en las filas de ladrillos que no están interrumpidas por una abertura (6) (filas C1 a C4 en la figura 5).

Las juntas de dilatación de un tabique pueden ser de distintos anchos J. Por ejemplo, el tabique que se muestra en la figura 5 comprende juntas de dilatación de dos anchos distintos, a saber las juntas 13 con un primer ancho J1 y las juntas 14 con un segundo ancho J2. Con el fin de obtener el mismo grado de libertad para absorber la dilatación de los ladrillos en este caso particular, el primer ancho J1 de las juntas 13 es igual a aproximadamente la mitad del segundo ancho J2 de la juntas 14 ya que las filas C1 y C3 comprenden un número de juntas de dilatación (13) igual al doble del número de juntas de dilatación (14) de las filas intermedias C2 y C4.

El ancho J de las juntas de dilatación es preferiblemente pequeño con respecto al largo L1 de los ladrillos con el fin de no afectar sensiblemente la solidez del tabique. El ancho J es típicamente de 5 mm a 20 mm. En el caso que se muestra en la figura 5 donde las juntas tienen dos espesores distintos, el primer ancho J1 está típicamente comprendido entre 10 y 20 mm y el segundo ancho J2 está típicamente comprendido entre 5 y 10 mm.

Según la invención, dichos primer, segundo y tercer ladrillo no están sellados rígidamente uno con el otro con el fin de permitir su desplazamiento relativo durante la utilización del horno. En particular, es preferible no introducir material de sellado entre estos ladrillos. Se puede ventajosamente interponer un material refractario no sellante entre estos dos ladrillos para facilitar sus desplazamientos relativos, para ajustar el nivel y/o para aumentar la estanqueidad.

En un modo de realización preferido de la invención, el segundo ladrillo (15b) comprende también por lo menos una cavidad (158'd) en una cara de unión frente al tercer ladrillo (15c), teniendo dicha cavidad (158'd) una dimensión E' en el sentido del largo L del tabique, el tercer ladrillo (15c) comprende por lo menos un segundo saliente (155'd) en la cara de unión frente al segundo ladrillo (15b), teniendo dicho segundo saliente (155'd) una dimensión B' en el sentido del largo L del tabique y estando encajado en dicha cavidad, la dimensión E' de dicha cavidad (158'd) es más grande que la dimensión B' de dicho segundo I saliente (155'd), y dicha cavidad (158'd) está separada por una distancia determinada Se' de la cara final (152') adyacente a dicho espacio (13, 14). Esta configuración preferencial permite simplificar sensiblemente el diseño y la realización del tabique.

La figura 3 muestra un modo de realización en el cual cada uno de los dos ladrillos que delimitan la junta de dilatación (13, 14), es decir dichos primer (15a) y segundo (15b) ladrillo, poseen un elemento de bloqueo según la invención, a saber una cavidad (158d, 158'd) más ancha que el saliente correspondiente (155d, 155'd) en dicho tercer ladrillo (15c) y separado por una distancia determinada (Se, Se') del espacio (13, 14) que forma la junta de dilatación. En este modo de realización, las dimensiones (E y E', B y B') y las distancias (Se y Se', Sb y Sb') son típica y sensiblemente iguales, respectivamente.

La diferencia D o D' entre dicha dimensión E o E' y dicha dimensión B o B', respectivamente, es preferiblemente superior a 10 mm, preferiblemente aún superior a 12 mm, y típicamente comprendida entre 14 y 20 mm. Una diferencia inferior a 10 mm no permite garantizar un margen de desplazamiento relativo de dichos ladrillos suficiente para compensar la dilatación del tabique.

En las figuras 3 y 5, dicho primer ladrillo (15a) se sitúa arriba de dicho tercer ladrillo (15c), dicha cavidad (158d) está orientada hacia abajo y se sitúa sobre dicho primer ladrillo (15a) y dicho primer saliente correspondiente (155d) está orientado hacia arriba y se sitúa sobre dicho tercer ladrillo (15c). La configuración es preferiblemente la misma en la variante de la invención según la cual el segundo ladrillo (15b) comprende una cavidad (158'd) y el tercer ladrillo (15c) comprende un segundo saliente (155'd).

Ventajosamente, los ladrillos pueden sobreponerse de manera que, en frío (en el momento del montaje del tabique), el centro de dichos primer y/o segundo saliente (155d, 155'd) se desplace de una distancia C o C', respectivamente, con respecto al centro de la cavidad correspondiente (158d, 158'd). Por ejemplo, como se muestra en las figuras 3 y 5, el centro de la cavidad (158d, 158'd) está más alejado de la junta de dilatación (13, 14) que el centro del saliente (155d, 155'd); el espacio A entre la superficie del saliente (155d, 155'd) y la superficie de la cavidad correspondiente (158d, 158'd) es entonces menor del lado de la junta de dilatación (y por ende de dicho espacio (13, 14)) que del lado opuesto. Esta disposición permite que se limite eficazmente la abertura de la junta de dilatación durante la utilización del horno.

Con el fin de limitar los intercambios de gas a través del tabique, dichos salientes (155d, 155'd) y dichas primera y segunda cavidad (158d, 158'd) pueden no llegar hasta por lo menos una de dichas caras laterales (151), es decir que pueden no desembocar en por lo menos una de las caras laterales (151).

Los salientes (155) y las cavidades (158) pueden tomar distintas formas. Tal como se muestra en las figuras 3 a 7, los salientes (155) toman típicamente la forma de lengüetas y las cavidades (158) toman la forma de ranuras. En un modo de realización ventajoso de la invención, dicho primer saliente (155d) es una primera lengüeta derecha, colocada perpendicularmente a las caras laterales del ladrillo (y por ende perpendicularmente al sentido del largo L del tabique), y dicha primera cavidad (158d) es una primera ranura derecha, colocada perpendicularmente a las caras laterales del ladrillo (y por ende perpendicularmente al sentido del largo L del tabique). El ancho de la primera lengüeta derecha corresponde a dicha dimensión B y el ancho de la primera ranura derecha corresponde a dicha dimensión E. De manera similar, llegado el caso, dicho segundo saliente (155'd) es ventajosamente una segunda lengüeta derecha, colocada perpendicularmente a las caras laterales del ladrillo (y por ende perpendicularmente al sentido del largo L del tabique), y dicha cavidad correspondiente (158'd) es ventajosamente una ranura derecha, colocada perpendicularmente a las dos caras laterales del ladrillo (y por ende perpendicularmente al sentido del largo L del tabique). El ancho de la segunda lengüeta derecha corresponde a dicha dimensión B' y el ancho de la ranura derecha corresponde a dicha dimensión E'.

De manera ventajosa, dichos primer (15a) y segundo (15b) ladrillo comprenden además por lo menos una ranura derecha (158a, 158b) colocada paralelamente a las caras laterales (151) (y por ende paralelamente al sentido del largo del tabique) y dicho tercer ladrillo (15c) comprende por lo menos una lengüeta derecha (155a, 155b) también colocada paralelamente a las caras laterales (151) (y por ende paralelamente al sentido del largo del tabique) y correspondiente a dicha lengüeta derecha. Estas lengüetas y ranuras pueden así guiar el desplazamiento de los ladrillos unos con respecto a los otros durante las dilataciones térmicas y mantener la cohesión del tabique. Con el fin de simplificar su realización y su utilización, los ladrillos según esta variante de la invención comprende ventajosamente por lo menos una lengüeta derecha (155a, 155b) colocada paralelamente a las caras laterales (151) en una cara de unión (típicamente en la primera cara de unión (153)) y por lo menos una ranura derecha (158a, 158b), correspondiente a dicha lengüeta derecha (y frente a ésta), también colocada paralelamente a las caras laterales (151) en la cara de unión opuesta (típicamente en la segunda cara de unión (156)).

Con el fin de obtener de manera sencilla el suplemento dimensional según la invención, la única o cada una de las ranuras derechas (158d, 158'd) puede poseer un fondo sensiblemente plano de un ancho determinado P o P', siendo este ancho típicamente superior o igual a dicha diferencia D o D', respectivamente. Esta variante de la invención presenta la ventaja de permitir evitar la disminución del espesor del ladrillo a nivel de la o las ranuras (158d, 158'd). En el ejemplo de realización que se muestra en la figura 4, el centro de la cavidad destinada a ser situada del lado de dicho espacio (13, 14) está entonces a una distancia Sc (típicamente igual a d2 + P/2) de la cara final (152) correspondiente. La distancia Sc está típicamente comprendida entre el 15 y el 30% de la longitud L1 del ladrillo.

Como se muestra en el ejemplo de la figura 4, el centro de dicho saliente (155d) puede desplazarle de una distancia determinada Cp con respecto al centro de la cavidad correspondiente (158d). La distancia de desplazamiento Cp es pequeña con respecto a la longitud L del ladrillo; está típicamente comprendida entre 5 y 12 mm. En este ejemplo, el desplazamiento Cp es sensiblemente igual a la mitad del ancho P del fondo plano de las ranuras correspondientes y corresponde típicamente a la mitad de dicha diferencia D.

La invención se aplica ventajosamente a los casos en que dicho tabique es una de las paredes transversales (4) de dicho horno ya que estas paredes son generalmente de una gran longitud. La invención es particularmente ventajosa en el caso en que dichas paredes (4) comprendan hendiduras (5') en las cuales están encajados tabiques huecos (3) ya que la limitación de los desplazamientos relativos de los ladrillos permite limitar las variaciones de ancho de la hendidura (5') y preservar la estanqueidad de las juntas de dilatación herméticas entre los tabiques huecos (3) y el borde de las hendiduras (5'). En esta aplicación, la pared comprende típicamente ladrillos según la invención (15', 15'') y ladrillos conocidos (16, 17). Los ladrillos (15', 15'') según la invención, y más precisamente dichos primer (15a), segundo (15b) y tercer (15c) ladrillo, se colocan total o parcialmente en las hendiduras (5'). Las figuras 5 a 7 se refieren más específicamente a esta aplicación ventajosa de la invención.

La figura 5(A) muestra una disposición de los ladrillos de una pared transversal (4) según la invención, representada en vista parcial y en perspectiva. La figura 5(B) muestra el encaje de dichos primer (15a), segundo (15b) y tercer (15c) ladrillo. En este ejemplo, el ladrillo 15c es un ladrillo "de doble junta" (15'), como el que se muestra en la figura 6, y los ladrillos 15a y 15b son ladrillos "mixtos" o "de una sola junta" (15''), como el que se muestra en la figura 7.

En las figuras 6 y 7, la figura (A) corresponde a una cara lateral (151) del ladrillo, la figura (B) corresponde a una cara de unión (153 o 156), la figura (C) corresponde a una cara final (152) y la figura (D) corresponde a la cara de unión opuesta a la de la figura (B).

Los ladrillos (15') situados en el centro de las hendiduras (5'), y representados en la figura 6, poseen, en una cara de unión (153), dos lengüetas (155a, 155b) derechas paralelas a las caras laterales (151) y colocadas a la misma distancia d1 de las caras laterales (151), y, en la cara de unión opuesta (156), dos ranuras (158a, 158b) derechas, paralelas a las caras laterales (151), sensiblemente frente a las lengüetas correspondientes (155a, 155b) y sensiblemente complementarias a las mismos. Estos ladrillos (15') poseen también, en una cara de unión (153), dos lengüetas (155d, 155'd) derechas perpendiculares a las caras laterales (151) y colocadas a una misma distancia d2 de las caras finales (152, 152'), y, en la cara de unión opuesta (156), dos ranuras (158d, 158'd) derechas, perpendiculares a las caras laterales (151), sensiblemente frente a las lengüetas correspondientes (155c, 155d) y sensiblemente complementarias a las mismas. El ancho E y E' de estas dos últimas ranuras (158d, 158'd) tiene un suplemento P y P' con respecto al ancho B y B' de las dos lengüetas (155d, 155'd) correspondientes.

Los ladrillos (15'') situados en el costado de las hendiduras (5'), y representados en la figura 7, poseen, en una cara de unión (153), una primera lengüeta (155d) derecha, perpendicular a las caras laterales (151) y colocada a una distancia d2 de una primera cara final (152), y, en la cara de unión opuesta (156), una primera ranura (158d) derecha, perpendicular a las caras laterales (151), sensiblemente frente a la lengüeta correspondiente (155d) y sensiblemente complementaria a la misma. El ancho E de esta primera ranura (158d) tiene un suplemento de ancho P con respecto al ancho B de la primera lengüeta (155d) correspondiente. Estos ladrillos (15'') poseen también, en la misma cara de unión (153) que la primera lengüeta, una segunda lengüeta (155c) derecha, perpendicular a las caras laterales (151) y colocada a una misma distancia d2 de la cara final (152') opuesta a la primera cara final (152), y, en la cara de unión opuesta (156), una segunda ranura (158c) derecha, perpendicular a las caras laterales (151), sensiblemente frente a la lengüeta correspondiente (155c) y sensiblemente complementaria a la misma. El ancho E' de la segunda ranura (158c) es menor que dicha dimensión E. El ancho B' de la segunda lengüeta (155c) es sensiblemente igual a dicha dimensión B. La configuración de las lengüetas 155a, 155b y 155c y de las ranuras 158a, 158b y 158c hace que sean compatibles con los ladrillos (16) utilizados para la construcción de demás elementos de la pared (4). Estos ladrillos (15'') poseen además, en una cara de unión (153), dos lengüetas (155a, 155b) derechas, paralelas a las caras laterales (151) y colocadas a la misma distancia d1 de las caras laterales (151), y, en la cara de unión opuesta (156), dos ranuras (158a, 158b) derechas, paralelas a las caras laterales (151), sensiblemente frente a las lengüetas correspondientes (155a, 155b) y sensiblemente complementarias a las mismas.

Los ladrillos (15') y (15'') poseen además superficies planas (154, 157) entre las lengüetas y las ranuras que sirven de superficie de deslizamiento (19) de los ladrillos unos sobre otros (véase la figura 3).

Como se muestra en las figuras 5 a 7, los ladrillos según la invención, incluyendo sus salientes y cavidades, pueden ser simétricos con relación a un plano paralelo a las caras laterales (151) con el fin de simplificar su utilización.

Los ladrillos según la invención poseen típicamente una forma sensiblemente hexaédrica, y en particular una forma sensiblemente paralelepipédica.

Dichos salientes y cavidades son típicamente de forma redondeada. Por ejemplo, como se muestra en la figura 4, esta forma redondeada puede definirse total o parcialmente por radios de curvaturas R1, R2, R3 y R4, cuyo centro puede situarse en el plano de la superficie plana de la cara de unión o estar desplazado de una distancia X con relación a esta superficie.

El horno de fuego móvil según la invención está destinado a la cocción de bloques carbonados, particularmente los ánodos de celda de electrólisis ígnea destinados a la producción de aluminio.

Claims (35)

1. Un horno de fuego móvil que comprende una pluralidad de tabiques interiores (3, 4) que forman una serie de cámaras (1, 10, 11, 12) de cocción distintas y alvéolos (2) dentro de estas cámaras, comprendiendo dichos tabiques (3, 4) paredes transversales (4) para separar dichas cámaras y tabiques huecos (3) para separar los alvéolos (2), por lo menos uno de dichos tabiques interiores (3, 4) estando formado de una pluralidad de ladrillos (15, 16, 17) de material refractario que incluye por lo menos un primer (15a), un segundo (15b) y un tercer (15c) ladrillo, comprendiendo cada uno por lo menos dos caras laterales (151) opuestas, colocadas paralelamente en el sentido del largo L del tabique, dos caras finales (152, 152') opuestas y dos caras de unión (153, 156) opuestas y comprendiendo cada uno por lo menos una superficie plana (154, 157), estando el primer (15a) y el segundo (15b) ladrillo colocados arriba o abajo del tercer ladrillo (15c) y colocados de manera que sus caras finales una frente a otra estén separadas por un espacio (13, 14) de ancho J, caracterizado porque el primer ladrillo (15a) comprende por lo menos una primera cavidad (158d) en la cara de unión frente al tercer ladrillo (15c), teniendo dicha cavidad (158d) una dimensión E en el sentido del largo L del tabique, porque el tercer ladrillo (15c) comprende por lo menos un primer saliente (155d) en su cara de unión frente al primer ladrillo (15a), teniendo dicho primer saliente (155d) una dimensión B en el sentido del largo L del tabique y estando encajado en dicha cavidad, porque, de manera que sean posibles desplazamientos relativos entre el primer y el segundo ladrillo en el sentido del largo del tabique durante la utilización del horno, dicha dimensión E de dicha cavidad (158d) es más grande que dicha dimensión B de dicho primer saliente (155d), y porque, de manera que se forme un tope para dicho saliente del lado de dicho espacio, dicha cavidad (158d) está separada por una distancia determinada Se de la cara final (152) adyacente a dicho espacio (13, 14).

2. Un horno según la reivindicación 1, caracterizado porque el centro de dicho primer saliente (155d) está desplazado de una distancia determinada C con respecto al centro de dicha cavidad (158d).

3. Un horno según la reivindicación 2, caracterizado porque el desplazamiento es tal que el espacio entre la superficie del saliente (155d) y la superficie de la cavidad (158d) es menor del lado de dicho espacio (13, 14) que del lado opuesto.

4. Un horno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la distancia determinada Se está comprendida entre el 10 y el 30% de la longitud L1 del primer ladrillo (15a).

5. Un horno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicho primer saliente (155d) está separado por una distancia determinada Sb de la cara final (152) adyacente a dicho espacio (13, 14).

6. Un horno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicho primer saliente (155d) es una primera lengüeta derecha, colocada perpendicularmente al sentido del largo L del tabique y dicha primera cavidad (158d) es una primera ranura derecha, colocada perpendicularmente al sentido del largo L del tabique.

7. Un horno según la reivindicación 6, caracterizado porque dicha ranura derecha (158d) posee un fondo sensiblemente plano de ancho P superior o igual a la diferencia D entre dicha dimensión E y dicha dimensión B.

8. Un horno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la diferencia D entre dicha dimensión E y dicha dimensión B es superior a 10 mm.

9. Un horno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el segundo ladrillo (15b) comprende también por lo menos una cavidad (158'd) en la cara de unión, frente al tercer ladrillo (15c), teniendo dicha cavidad (158'd) una dimensión E' en el sentido del largo L del tabique, porque el tercer ladrillo (15c) comprende por lo menos un segundo saliente (155'd) en la cara de unión frente al segundo ladrillo (15b), teniendo dicho segundo saliente una dimensión B' en el sentido del largo L del tabique y estando encajado en dicha cavidad, porque la dimensión E' de dicha cavidad (158'd) es más grande que la dimensión B' de dicho saliente (155'd), y porque dicha cavidad (158'd) está separada por una distancia determinada Se' de la cara final (152') adyacente a dicho espacio
(13, 14).

10. Un horno según la reivindicación 9, caracterizado porque el centro de dicho segundo saliente (155'd) está desplazado de una distancia determinada C' con respecto al centro de la cavidad correspondiente (158'd).

11. Un horno según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, caracterizado porque el desplazamiento es tal que el espacio entre la superficie del segundo saliente (155'd) y la superficie de la cavidad correspondiente (158'd) es menor del lado de dicho espacio (13, 14) que del lado opuesto.

12. Un horno según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque la distancia determinada Se' está comprendida entre el 10 y el 30% de la longitud L1 del segundo ladrillo (15b).

13. Un horno según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque dicho segundo saliente (155'd) está separado por una distancia determinada Sb' de la cara final (152') adyacente a dicho espacio (13, 14).

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14. Un horno según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque dicho segundo saliente (155'd) es una segunda lengüeta derecha, colocada perpendicularmente al sentido del largo L del tabique et y dicha cavidad correspondiente (158'd) es una ranura derecha, colocada perpendicularmente al sentido del largo L del tabique.

15. Un horno según la reivindicación 14, caracterizado porque dicha ranura (158'd) posee un fondo sensiblemente plano de ancho P' superior o igual a la diferencia D' entre dicha dimensión E' y dicha dimensión B'.

16. Un horno según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizado porque la diferencia D' entre dicha dimensión E' y dicha dimensión B' es superior a 10 mm.

17. Un horno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque dichos primero (15a) y segundo (15b) ladrillo comprenden además por lo menos una ranura derecha (158a, 158b) colocada paralelamente a dichas caras laterales (151) y porque dicho tercer ladrillo (15c) comprende por lo menos una lengüeta derecha (155a, 155b) también colocada paralelamente a dichas caras laterales (151) y correspondiente a dicha ranura.

18. Un horno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque dicho tabique es una de las paredes transversales (4) de dicho horno.

19. Un horno según la reivindicación 18, caracterizado porque dicha pared transversal (4) comprende hendiduras (5') en las cuales están encajados tabiques huecos (3), y porque dichos primer (15a), segundo (15b) y tercer (15c) ladrillo están colocados total o parcialmente en las hendiduras (5').

20. Un ladrillo (15, 15', 15'') de material refractario, susceptible de ser utilizado en tabiques interiores (3, 4) de un horno de fuego móvil, que comprende por lo menos dos caras laterales opuestas (151), una primera cara final (152), una segunda cara final (152') opuesta a la primera cara final (152), una primera cara de unión (153) que comprende por lo menos una superficie plana (154) y por lo menos un primer saliente (155d) y una segunda cara de unión (156) opuesta a la primera cara de unión y que comprende por lo menos una superficie plana (157) y por lo menos una primera cavidad (158d), teniendo dicho saliente (155d) una dimensión B en una dirección paralela a dichas caras laterales (151), teniendo dicha cavidad (158d) una dimensión E en una dirección paralela a dichas caras laterales (151), caracterizada porque la dimensión E es más grande que la dimensión B, porque dicha cavidad (158d) está separada por una distancia determinada Se de la primera cara final (152), porque dicho primer saliente (155d) es una primera lengüeta derecha, que está colocada perpendicularmente a dichas caras laterales (151) y cuyo ancho es igual a dicha dimensión B, y porque dicha primera cavidad (158d) es una primera ranura derecha que está colocada perpendicularmente a dichas caras laterales (151) y cuyo ancho es igual a dicha dimensión E y porque dicha ranura (158d) posee un fondo sensiblemente plano de ancho determinado P.

21. Un ladrillo según la reivindicación 20, caracterizado porque el centro de dicha primera cavidad (158d) está desplazado de una distancia Cp con respecto al centro de dicho primer saliente (155d).

22. Un ladrillo según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 21, caracterizado porque la distancia de desplazamiento Cp está comprendida entre 5 y 12 mm.

23. Un ladrillo según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, caracterizado porque la diferencia D entre dicha dimensión E y dicha dimensión B es superior a 10 mm.

24. Un ladrillo según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, caracterizado porque la distancia determinada Se está comprendida entre el 10 y el 30 de la longitud L1 del ladrillo.

25. Un ladrillo según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24, caracterizado porque dicho primer saliente (155d) está también separado por una distancia determinada Sb de la primera cara final (152), porque dicho primer saliente (155d) es una primera lengüeta derecha, que está colocada perpendicularmente a dichas caras laterales (151) y cuyo ancho es igual a dicha dimensión B, y porque dicha primera cavidad (158d) es una primera ranura derecha que está colocada perpendicularmente a dichas caras laterales (151) y cuyo ancho es igual a dicha dimensión E > = <1>, porque dicha ranura (158d) posee un fondo sensiblemente plano de ancho determinado P > = <2>.

26. Un ladrillo según cualquiera de las reivindicaciones 20 o 25, caracterizado porque comprende una segunda ranura derecha (158c), colocada perpendicularmente a las caras laterales (151), y porque el ancho E' de esta segunda ranura es menor que dicha dimensión E.

27. Un ladrillo según cualquiera de las reivindicaciones 20 o 25, caracterizado porque comprende una segunda ranura derecha (158'd), colocada perpendicularmente a las caras laterales (151), y porque el ancho E' de esta segunda ranura es sensiblemente igual a dicha dimensión E.

28. Un ladrillo según cualquiera de las reivindicaciones 26 o 27, caracterizado porque la segunda ranura derecha está separada por una distancia determinada Se' de la segunda cara final (152').

29. Un ladrillo según la reivindicación 28, caracterizado porque la distancia determinada Se' está comprendida entre el 10 y el 30% de la longitud L1 del ladrillo.

30. Un ladrillo según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 29, caracterizado porque comprende una segunda lengüeta derecha separada por una distancia determinada Sb' de la segunda cara final (152').

31. Un ladrillo según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 30, caracterizado porque la segunda ranura derecha está situada en la misma cara de unión (153) que la primera ranura derecha.

32. Un ladrillo según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 31, caracterizado porque comprende por lo menos una lengüeta derecha (155a, 155b) colocada paralelamente a las caras laterales (151) en una cara de unión y por lo menos una ranura derecha (158a, 158b), correspondiente a dicha lengüeta derecha, también colocada paralelamente a las caras laterales (151) en la cara de unión opuesta.

33. Un proceso de fabricación de bloques carbonados (31) en el cual:

- se introducen bloques carbonados crudos en un horno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19;

- se efectúa un ciclo de cocción determinado;

- se retiran los bloques carbonados cocidos del horno.

34. Un proceso de fabricación según la reivindicación 33, en el cual los bloques carbonados son ánodos de celda de electrólisis ígnea destinada a la producción de aluminio.

35. Una utilización de un horno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19 para la cocción de bloques carbonados.